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镁合金凭借其优异性能（比强度高、密度低、减震性好和电磁屏蔽性好），在国防军工、航空航天和消费电子等领域具有广阔的应用前景。但由于常温下镁及镁合金的变形能力较差，复杂镁合金结构件成型困难，铸造和锻压等加工方式难度较大，焊接工艺已然成为该类制件成型的重要技术手段。因而针对镁合金的焊接技术研究不可或缺。钨极氩弧焊（Tungsten Insert GAS Arc Welding，TIG）凭借其优异的经济适用性，被广泛应用于工业生产中。然而，镁合金 TIG焊接熔深较浅，难以保证焊接接头服役可靠性，基于此，本文提出了一种新型的镁合金纳米颗粒增强活性钨极氩弧焊（Nanoparticles Strengthening Activing Flux TIG Welding，NSA-TIG）技术。以AZ31镁合金焊接为例，通过试验研究、数值模拟及理论分析等方法，探究了纳米TiC颗粒对镁合金NSA-TIG焊接接头微观组织及力学性能的影响、NSA-TIG焊接接头腐蚀行为以及纳米颗粒在焊接接头中分布规律。同时，采用响应面法与遗传算法相结合的优化方法，对这种新型的NSA-TIG焊接方法进行了工艺参数优化。 本研究主要内容包括：①探究了不同纳米TiC颗粒含量对 AZ31镁合金焊接接头显微组织和力学性能的影响，以及纳米颗粒在焊接接头中的分布规律。结果表明：纳米Ti C颗粒的添加，能显著细化焊接接头中α-M g晶粒，在细晶强化和弥散强化（纳米Ti C颗粒和β-Mg17Al12颗粒）共同作用下，AZ31镁合金NSA-TIG焊接接头的极限拉伸强度随着复合活性剂中 TiC组分的增加而增加。当涂覆层组成为60％的 TiC和40%的Ti O2时，焊接接头极限拉伸强度最优。采用多相流模型模拟试验发现，纳米Ti C颗粒主要分布于熔池的中部和底部，并通过显微硬度试验及EDS分析对模拟试验进行了验证。②通过电化学试验、显微表征等方法，研究了AZ镁合金NSA-TIG焊接接头在NaCl溶液中的腐蚀特征。结果表明：晶粒细化作用导致了AZ31镁合金TIG/NSA-TIG焊接接头熔合区在NaCl溶液中腐蚀电位变化不大，腐蚀电流密度由TIG焊接接头的7.734×10-4 A·cm-2下降至NSA-TIG焊7.120×10-5A·cm-2。其次，铝含量较高的 AZ91镁合金焊缝中连续β-Mg17Al12分布对焊缝耐蚀性起到了决定性作用。例如AZ91镁合金TIG/NSA-TIG焊接接头腐蚀电流由TIG焊缝8.128×10-5 A·cm-2下降为NSA-TIG焊缝3.374×10-6 A·cm-2。同时，纳米TiC颗粒含量变化对接头腐蚀行为有影响。当涂覆量为15 mg/cm2时，焊缝表面的极化电位最低（-1.564V），腐蚀电流最小（4.163×10-5 A·cm-2），此时耐腐蚀性能最好。当活性剂含量上升至20 mg/cm2时，腐蚀电位并未明显增加，但是腐蚀电流显著跃升了一个数量级，耐腐蚀新能最差。③通过响应面代理模型与遗传算法相结合的优化方法，对对NSA-TIG焊接过程中的焊接速度、焊接电流、活性剂涂敷量以及保护气体流量等工艺参数进行了优化。得到最优工艺参数组合为：焊接速度273.6mm/min、焊接电流115.4A、复合活性剂含量14.5mg/cm2、保护气体流量12.3L/min。以该优化参数组合进行物理试验，得出焊接接头平均拉伸强度为189.2MPa(母材的92.3%)，接头深宽比为0.63，焊缝平均硬度为96.2HV，优于1-9号试样的最优值(平均拉伸强度181.3MPa，接头深宽比0.62，焊缝平均硬度95.3HV)。改善了AZ31镁合金NSA-TIG焊接质量可靠性，为其工业化应用奠定了基础。